题目内容
小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,取g=10m/s2.求:
(1)小明在0~2s内的加速度大小a1,并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态;
(2)在10s~11s内,台秤的示数F3;
(3)小明运动的总位移x.
解:(1)由图象可知,在0~2s内,台秤对小明的支持力F1=450N
由牛顿第二定律定律有 (2分)
解得 (1分)
加速度方向竖直向下,故小明处于失重状态 (2分)
(2) 设在10s~11s内小明的加速度为a3,时间为t3,0~2s的时间为t1,则
(1分)
解得 (1分)
由牛顿第二定律定律有 (1分)
解得 (1分)
(3)0~2s内位移 (1分)
2s~10s内位移 (1分)
10s~11s内位移 (1分)
小明运动的总位移 (1分)